用于燃料电池的多种可重整燃料输送系统和方法技术方案

本文提供了多种可重整燃料输送系统和方法，其可以在不使用液体泵的情况下将任何烃类燃料，即液体或气体可重整燃料，例如输送到重整器、蒸发器、燃料电池堆、后燃器和燃料电池单元或系统的其它组件和部件中的至少一种。更具体地说，在本教导的输送系统和方法中，气体压力可以用于控制和输送气体可重整燃料和/或液体可重整燃料。输送系统和方法还可以应用于诸如水的液体反应物和诸如含氧气体(例如空气)和蒸汽的气体反应物的输送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于燃料电池的多种可重整燃料输送系统和方法
本教导涉及用于燃料电池单元或系统的液体和气体可重整燃料输送系统，操作这种输送系统的方法，以及控制气体和液体可重整燃料流动和输送到燃料电池单元或系统的部件的方法。
技术介绍
将气体可重整燃料和/或液体可重整燃料转化为富氢的含一氧化碳的气体混合物(通常被称为“合成煤气”或“合成气”的产物)可以根据这些众所周知的燃料重整操作中的任一种来进行，例如蒸汽重整、干重整、自热重整和催化部分氧化重整。由于燃料电池系统或简单地说“燃料电池”(即用于使诸如氢气、氢气和一氧化碳的混合物(例如合成气)等的电化学可氧化燃料电化学转换为电的装置)的潜力，改进的燃料重整器、燃料重整器部件和重整工艺的发展依旧是相当多研究的焦点，以对于包括主功率单元(MPU)和辅助功率单元(APU)的一般应用发挥更大的作用。燃料电池还可以用于专门的应用，例如用作电动车辆的车载发电装置，用于住宅使用设备的备用和主电源，用于电网外位置的休闲用途设备、户外设备和其他耗电设备的主电源，以及用于替代便携式电池组的重量更轻、功率密度更高、与环境温度无关的替代品。因为氢的大规模的、经济的生产，氢配给所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料电池单元或系统的液体和气体可重整燃料输送系统，所述系统包括：液体可重整燃料储存器，其中所述液体可重整燃料储存器的内部包括液体可重整燃料空间和气体顶部空间，并且所述液体可重整燃料空间与燃料电池单元的蒸发器和/或流体混合装置可操作地流体连通；正气体压力源，其中所述正气体压力源与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通；和气体可重整燃料源，其中所述气体可重整燃料源与燃料电池单元的蒸发器、重整器、燃料电池堆和后燃器中的至少一个可操作地流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 US 62/038,9361.一种用于燃料电池单元或系统的液体和气体可重整燃料输送系统，所述系统包括：液体可重整燃料储存器，其中所述液体可重整燃料储存器的内部包括液体可重整燃料空间和气体顶部空间，并且所述液体可重整燃料空间与燃料电池单元的蒸发器和/或流体混合装置可操作地流体连通；正气体压力源，其中所述正气体压力源与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通；和气体可重整燃料源，其中所述气体可重整燃料源与燃料电池单元的蒸发器、重整器、燃料电池堆和后燃器中的至少一个可操作地流体连通。2.根据权利要求1所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括：压力释放阀组件，其与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通；第一阀组件，其是可操作的以在气体可重整燃料源与所述蒸发器、所述重整器、所述燃料电池堆和所述后燃器中的至少一个之间提供流体连通；和第二阀组件，其是可操作的以在所述液体可重整燃料空间与所述蒸发器和/或所述流体混合装置之间提供流体连通。3.一种用于燃料电池单元或系统的液体和气体可重整燃料输送系统，所述系统包括：液体可重整燃料储存器，其中所述液体可重整燃料储存器的内部包括液体可重整燃料空间和气体顶部空间，并且所述液体可重整燃料空间与燃料电池单元的蒸发器和/或流体混合装置可操作地流体连通；和气体可重整燃料源，其中所述气体可重整燃料源与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通，并且与燃料电池单元的蒸发器、重整器、燃料电池堆和后燃器中的至少一个可操作地流体连通。4.根据权利要求3所述的液体和气体可重整燃料输送系统，包括与所述气体可重整燃料源不同的正气体压力源，其中所述正气体压力源与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通。5.根据权利要求3或4所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括：压力释放阀组件，其与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间可操作地流体连通；第一阀组件，其是可操作的以在气体可重整燃料源与所述蒸发器、所述重整器、所述燃料电池堆和所述后燃器中的至少一个之间提供流体连通，和在所述气体可重整燃料源与所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间之间提供流体连通；和第二阀组件，其是可操作的以在所述液体可重整燃料空间与所述蒸发器和/或所述流体混合装置之间提供流体连通。6.根据权利要求5所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括：第三阀组件，其是可操作的以在所述气体可重整燃料源和所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间之间提供流体连通，其中所述第一阀组件是可操作的以在所述气体可重整燃料源与所述蒸发器、所述重整器、所述燃料电池堆和所述后燃器中的至少一个之间提供流体连通。7.根据权利要求2、5或6所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述压力释放阀组件、所述第一阀组件、所述第二阀组件和当存在时的所述第三阀组件中的每一个都包括比例阀、开关阀、三通阀、止回阀和节流孔中的至少一个。8.根据权利要求1-7中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括蒸发器，其中，所述蒸发器与所述液体可重整燃料储存器的液体可重整燃料空间可操作地流体连通，并且与重整器的入口、流体混合装置的入口和燃料电池堆的入口中的至少一个可操作地流体连通。9.根据权利要求1-8中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间与蒸发器、流体混合装置、重整器、燃料电池堆和后燃器中的至少一个可操作地流体连通。10.根据权利要求9所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述液体可重整燃料储存器的气体顶部空间与所述蒸发器、所述流体混合装置、所述重整器、所述燃料电池堆和所述后燃器中的至少一个通过压力释放阀组件可操作地流体连通。11.根据权利要求1-10中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括流体混合装置，其中，所述流体混合装置的一个或多个入口与液体可重整燃料空间、蒸发器的出口、气体可重整燃料源和含氧气体源中的至少一个可操作地流体连通，并且所述流体混合装置的出口与重整器和/或燃料电池堆可操作地流体连通。12.根据权利要求1-11中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，所述输送系统包括含氧气体源，其中，所述含氧气体源与所述蒸发器、所述流体混合装置、所述重整器和所述燃料电池堆中的至少一个可操作地流体连通。13.根据权利要求1、2和4-12中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述正气体压力源包括正排量鼓风机、泵或压缩机，动态鼓风机、泵或压缩机，和压缩气体容器中的一个或多个。14.根据权利要求1-13中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述液体可重整燃料空间由囊的内部限定，其中所述囊的内部经由第二阀组件与所述蒸发器可操作地流体连通。15.根据权利要求1-14中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，还包括与所述液体可重整燃料储存器的液体可重整燃料空间流体连通的液体可重整燃料的主源；和将液体可重整燃料从所述液体可重整燃料的主源输送到所述液体可重整燃料空间的泵。16.根据权利要求1-15中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，其中，所述输送系统不包括用于将液体可重整燃料输送到蒸发器和/或流体混合装置的液体泵。17.根据权利要求1-16中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统，包括多个管道，所述多个管道位于所述输送系统的部件之间并且在所述输送系统的部件之间提供可操作的流体连通。18.一种燃料电池单元或系统，包括：如权利要求1-17中任一项所述的液体和气体可重整燃料输送系统；与蒸发器可操作地流体连通的重整器；与所述蒸发器和/或所述重整器可操作地流体连通的燃料电池堆；和与所述燃料电池堆的排气出口可操作地流体连通的后燃器。19.一种操作根据权利要求3、8-12和14-18中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·德瓦尔德，凯恩·芬纳蒂，
申请(专利权)人：瓦特燃料电池公司，
类型：发明
国别省市：美国,US